[发明专利]一种低温条件下处理复合污染地下水的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化工环保技术领域，是一种低温条件下处理复合污染地下水的工艺，特别适用于温度5℃以下的低温地下水中含铁锰、氨氮、有机物的同步去除。

背景技术

我国90%城市地下水不同程度遭受无机和有机污染物的污染，其中主要污染指标是氨氮、亚硝态氮、硝态氮、铁、锰以及由于污水灌溉、农药施肥所造成的有机污染。以辽河流域地下水为例，部分地区铁浓度范围可达到6-7mg/L，锰浓度可达到3-4mg/L，氨氮2-3mg/L，并存在微量有机污染物苯酚、多环芳烃类等，属于高锰、高铁、含氨氮、有机物的微污染地下水，该水质的复杂性对于现有的给水净化工艺带来较大的难题。目前，对于复合微污染地下水的处理工艺主要是利用生物技术，但是由于部分北方地区地下水常年温度低于5℃，生物活性在低温条件下明显降低，直接导致以生物降解作用为主的处理工艺对污染物去除效果不理想。因此，针对低温条件下处理复合污染地下水在实际工程中难以达到高效净水效果的问题，开发出以高效曝气-改性壳聚糖颗粒过滤为主体的复合污染地下水处理技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在低温条件下去除地下水中复合污染物的工艺，它具有工艺简单，操作灵活，不受温度影响，节约成本的特点。本发明包括2个组成单元，即高效曝气处理单元、改性壳聚糖颗粒过滤单元。

1. 高效曝气处理单元：采用间歇曝气方式，即持续曝气5分钟，停止曝气1分钟，控制曝气后水中溶解氧浓度在6-7mg/L。通过曝气自然氧化水中的铁，并保证后续工艺对溶解氧的需求量。

2. 改性壳聚糖颗粒过滤单元：利用壳聚糖与粉末活性炭在微波条件下制备成过滤颗粒，制备方法为：用1~2%的醋酸溶解一定量的壳聚糖，并加入粉末活性炭，比例为1~2：2~3，在室温下静止溶胀1-2h，加入适量的戊二醛溶液搅拌，至于微波辐射3-5min，反应冷却后形成颗粒。过滤工艺运行参数为：滤速5.5-6.5m/h，停留时间为15-18min，反冲洗周期为48h，反冲洗采用单水冲洗方式，冲洗强度为15L/m²s。

本发明的优点是：

通过利用改性壳聚糖对锰和氨氮的吸附作用，利用活性炭对有机物的吸附作用，可达到同步去除水中复合污染物的效果。

采用间歇曝气方式，即可满足水处理工艺对溶解氧的需求，也降低运行中电费成本。

改性壳聚糖颗粒过滤单元可同步去除水中铁锰、氨氮、有机物，处理效率高，并且不受低温的影响，运行操作简单，节约成本。

附图说明

图1为本发明工艺图。

图中1是鼓风机、2是溢流管、3是在线监测仪、4是反冲洗出水（溢流）、5是壳聚糖改性滤料、6是过滤池、7是反冲洗进水、8是反冲洗水泵、9是伞形罩、10是承托层、11是曝气反应器。

具体实施方式

利用本发明的高效曝气-改性壳聚糖颗粒过滤技术，处理含铁、锰、氨氮、有机物的复合污染地下水，常年平均水温为4.5-5.2℃，地下水中铁浓度范围为6-7mg/L，锰浓度范围为2.5-3.2mg/L，氨氮浓度范围为1.8-2.3mg/L，COD_Mn浓度范围为3.2-3.8mg/L。通过高效曝气-改性壳聚糖颗粒过滤技术的处理，即原水经过曝气单元，采用间歇曝气方式，持续曝气5分钟，停止曝气1分钟，曝气后水中溶解氧浓度在6-7mg/L，后经过改性壳聚糖颗粒过滤单元，滤速为5.5-6.5m/h，停留时间为15-18min，反冲洗周期为48h，反冲洗采用单水冲洗方式，冲洗强度为15L/m²s。经过本发明技术工艺在低温条件下所处理的复合污染地下水，处理后各项指标均满足《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的要求。